一种孔金属化的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于材料的金属化技术领域，尤其涉及一种孔金属化的方法。
【背景技术】
[0002]孔金属化是指在两层或多层印制板上钻出所需要的过孔，各层印制导线在孔中用化学镀和电镀方法使绝缘的孔壁上镀上一层导电金属使之互相可靠连通的工艺。双面印制板或多层印制板制造工艺的核心问题是孔金属化过程。金属化孔的要求是严格的，要求具有良好的机械韧性和导电性，金属化铜层均匀完整，厚度在5?10 μ m之间，镀层不允许有严重氧化现象，孔内不分层、无气泡、无钻肩、无裂缝，孔电阻在1000 μ Ω以下。而孔金属化质量的好坏主要受钻孔技术、去钻污工艺与化学镀铜三个工艺控制。
[0003]随着经济水平的飞速发展，电子产品逐渐向“小”、“薄”、“轻”等趋势发展，特别是网络产品的发展带动了背板(Backplane)通道容量呈扩大化趋势。目前采用的普通通孔工艺，使得印制电路板的设计层数和板厚越来越高，尺寸设计越来越小，从而给印制电路板的制造工艺带来了巨大的挑战，这主要体现在印制电路板的层数、尺寸、板厚与通孔的电镀能力等都已经达到了厂家设备的能力极限，从而使得系统的信号传输容量的提升空间很有限，这与电子产品的主流发展趋势相互矛盾。
[0004]为了在现有的板厚条件下进一步提升系统的信号传输，满足市场大容量的需求，目前采用双面机械盲孔工艺或多面机械钻孔工艺。双面机械盲孔工艺即在印制电路板的顶面和底面分别形成机械盲孔，用于传输不同层面之间的信号。但这种机械钻孔工艺复杂，制造难度大，生产成本高，并且由于盲孔中容易积藏药水等因素，造成产品的可靠性较差，良率较低；另一种是采用电镀等众多工序完成后，进行多面机械钻孔工艺，形成具有特定结构的孔，但是这种孔的生产刚发对机械精度要求较高，特别是对孔的同一纵向孔壁，不能形成有金属层与无金属层，即没有选择性。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种孔金属化的方法，该金属化的方法具有选择性。
[0006]本发明提供了一种孔金属化的方法，包括以下步骤:
[0007]A)将基材的预设孔金属化形成金属镀层；
[0008]B)在预设孔的金属镀层上进行电镀得到电镀层；
[0009]C)对所述预设孔进行钻孔处理，使最终需要金属化的孔壁不含电镀层及金属镀层；
[0010]D)在需要金属化的孔壁上覆盖导电高分子膜；
[0011]E)对步骤D)得到的孔进行微蚀处理、活化剂钝化处理后，进行电镀，在导电高分子膜上形成金属镀层；所述活化剂为步骤A)中金属化所用的活化剂。
[0012]优选的，所述预设孔为通孔，所述钻孔处理为去除预设孔两头的电镀层及金属镀层O
[0013]优选的，所述预设孔为两头相对的盲孔，所述钻孔处理为使两头相对的盲孔成为通孔。
[0014]优选的，所述步骤A)中金属镀层的厚度为0.001?3 μπι。
[0015]优选的，所述步骤B)中电镀层的厚度为I?500 μπι。
[0016]优选的，所述钻孔处理的方法为激光烧蚀处理或控深钻孔处理。
[0017]优选的，所述导电高分子膜为聚噻吩类导电高分子膜、聚吡咯类导电高分子膜、聚对苯类导电高分子膜或聚苯胺类导电高分子膜。
[0018]优选的，所述步骤Ε)中微蚀处理采用的微蚀液为过硫酸铵-硫酸体系、过硫酸钠-硫酸体系或双氧水-硫酸体系。
[0019]优选的，所述步骤Ε)中活化剂钝化处理采用的钝化剂为包含硫元素的化合物。
[0020]优选的，所述Ε)中活化剂钝化处理采用的钝化剂为硫脲、硫化钠与硫氢化钠中的一种或多种。
[0021]本发明提供了一种孔金属化的方法，包括以下步骤:Α)将基材的预设孔金属化形成金属镀层；Β)在预设孔的金属镀层上进行电镀得到电镀层；C)对所述预设孔进行钻孔处理，使最终需要金属化的孔壁不含电镀层及金属镀层；D)在需要金属化的孔壁上覆盖导电高分子膜；E)对步骤D)得到的孔进行微蚀处理、活化剂钝化处理后，进行电镀，在导电高分子膜上形成金属镀层；所述活化剂为步骤A)中金属化所用的活化剂。与现有技术相比，首先本发明在二次钻孔前仅采用金属化与电镀工艺，简化了工艺，避免了过长的工艺流程导致的基材发生热胀、变形等问题，提高了机钻孔的精准度；其次，微蚀处理可去除孔内的金属层，但不能去除导电高分子膜，并且导电高分子膜对基材具有选择性，不会在金属层上附着，只附着在非金属材料上，最终利用电镀在导电高分子膜上沉积金属层，从而达到孔壁选择性金属化的目的。
【附图说明】
[0022]图1为本发明实施例1中得到的金属化的孔的示意图；
[0023]图2为本发明实施例1中得到的金属化的孔的照片；
[0024]图3为本发明实施例2中得到的金属化的孔的示意图；
[0025]图4为本发明实施例3中得到的金属化的孔的照片；
[0026]图5为本发明比较例I中得到的金属化的孔的照片；
[0027]图6为本发明比较例2中得到的金属化的孔的照片。
【具体实施方式】
[0028]下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0029]本发明提供了一种孔金属化的方法，包括以下步骤:
[0030]A)将基材的预设孔金属化形成金属镀层；
[0031]B)在预设孔的金属镀层上进行电镀得到电镀层；
[0032]C)对所述预设孔进行钻孔处理，使最终需要金属化的孔壁不含电镀层及金属镀层；
[0033]D)在需要金属化的孔壁覆盖导电高分子膜；
[0034]E)对步骤D)得到的孔进行微蚀处理、活化剂钝化处理后，进行电镀，在导电高分子膜上形成金属镀层；所述活化剂为步骤A)中金属化所用的活化剂。
[0035]其中，所述基材为本领域技术人员熟知的非金属基材即可，并无特殊的限制，本发明优选树脂基材、玻璃纤维基材、塑料基材或陶瓷基材；所述预设孔得到的方法为本领域技术人员熟知的机加工方法即可，并无特殊的限制。将基材的预设孔金属化形成金属镀层，所述金属化的方法为本领域技术人员熟知的金属化的方法即可，并无特殊的限制，本发明中优选采用化学镀、涂覆或溅射的方法进行金属化。
[0036]形成的金属镀层为本领域技术人员熟知的金属镀层即可，并无特殊的限制，本发明中优选为铜镀层、镍镀层、铝镀层、锡镀层或锌镀层，更优选为铜镀层；所述金属镀层的厚度优选为0.001?3 μ m，更优选为0.01?2 μ m，再优选为0.01?I μ m，最优选为0.01?0.5 μ m0
[0037]在预设孔的金属镀层上进行电镀得到电镀层；所述电镀层优选为铜镀层、镍镀层、铝镀层、锡镀层或锌镀层，更优选为铜镀层；所述电镀层的厚度优选为I?500 μπι，更优选为I?200 μ m，再优选为I?100 μ m，再优选为I?50 μ m，再优选为I?20 μ m，最优选为5?12 μπι。利用电镀对步骤Α)中的金属镀层进行加厚的同时，可改变镀层结晶结构，以避免导电高分子对步骤A)中金属化的非连续化镀层进行渗透。
[0038]将所述预设孔进行钻孔处理，使最终需要金属化的孔壁不含电镀层及金属镀层。所述钻孔处理的方法为本领域技术人员熟知的机加工方法，并无特殊的限制，本发明中优选采用激光烧蚀处理或控深钻孔处理进行钻孔处理。
[0039]本发明中所述预设孔优选为通孔或两头相对的盲孔；当所述预设孔为通孔时，所述钻孔处理为去除预设孔通孔两头的电镀层及金属镀层，形成孔的两头无金属层，中间有金属层的结构；当所述预设孔为两头相对的盲孔时，所述钻孔处理为使两头相对的盲孔成为通孔，形成孔的两头有金属层，中间无金属层的结构。
[0040]按照本发明，钻孔处理后优选还包括除胶渣处理，除去钻孔处理所产生的非金属余渣。所述除胶渣处理的方法为本领域技术人员熟知的方法即可，并无特殊的限制。
[0041]将需要金属化的孔壁覆盖导电高分子膜；当预设孔为通孔时，钻孔处理形成孔的两头无金属层，中间有金属层的结构，在两头无金属层的孔壁覆盖导电高分子膜；当预设孔为两头相对的盲孔时，钻孔处理形成通孔，在中间无金属层的孔壁覆盖导电高分子膜。所述导电高分子膜优选为聚噻吩类导电高分子膜、聚吡咯类导电高分子膜、聚对苯类导电高分子膜或聚苯胺类导电高分子膜。所述导电高分子膜覆盖的方法为本领域技术人员熟知的方法即可，并无特殊的限制，本发明优选按照以下方法进行制备:D1)将钻孔处理后的孔壁用调整剂与溶剂进行敏化处理，得到敏化后的孔；D2)将敏化后的孔用氧化物质与pH调整缓冲剂进行氧化处理，得到含有氧化膜的孔；D3)将导电高分子单体在有机酸与pH调整剂存在的条件下在氧化膜上上聚合形成导电高分子膜。
[0042]其中，所述调整剂优选为三乙醇胺、二乙醇胺、硫酸酯与季铵盐中的一种或多种；所述溶剂优选为乙酸、乙醇与己二酸中的一种或多种；所述敏化处理的条件为本领域技术人员熟知的条件即可，并无特殊的限制，本发明所述敏化处理的温度优选为40°C?60°C;所述敏化处理的时间优选为I?20min ;所述敏化处理的pH值优选为9?11。敏化处理主要是调整非金属基材，使得后期的氧化产物能够较好地附着。
[0043]将敏化后的孔用氧化物质与pH调整缓冲剂进行氧化处理，其中，所述氧化物质为本领域技术人员熟知的氧化物质即可，并无特殊的限制，本发明中优选为高锰酸钠和/或高锰酸钾；所述PH调整缓冲剂优选为硼酸和/或磷酸；所述氧化处理的温度优选为78°C?980C ;所述氧化处理的时间优选为I?20min ;所述氧化处理的pH值优选为5?7 ;氧化处理可在孔内的非金属处覆盖一层薄的二氧化锰层。
[0044]将导电高分子单体在有机酸与pH调整剂存在的条件下在氧化膜上聚合形成导电高分子膜，其中，所述导电高分子单体为本领域技术人员熟知的导电高分子单体即可，并无特殊的限制，本发明中优选为噻吩、乙烯二氧噻吩与吡咯中的一种或多